Controluce - Figure per descrivere
descrivere posti
L'immagine
Ammasso del Proiettile (1E0657-56)
L'mmagine inquadra l'ammasso di galassie 1E 0657-56, chiamato Ammasso del Proiettile (Bullet cluster) dagli astrofisici che hanno ricostruito la sua storia.
1E 0657-56 si trova nella costellazione Carena, a circa 3,8 miliardi di anni luce dalla nostra galassia. Dall'immagine appare chiaro che si tratta in realtà di un sistema di due ammassi, che sono entrati in collisione riscaldando le nubi di gas che inglobavano i due ammassi originari fino a portarli ad altissime temperature (dell'ordine dei milioni di gradi) e renderli "luminosi" sulle frequenze dei raggi X. Il "proiettile"
è il più piccolo dei due ammassi, che è penetrato
all'interno del più grande, trapassandolo alla velocità di 10 milioni di
chilometri orari (2700 km/s). Secondo calcoli effettuati a partire dall'angolo del fronte d'urto, al momento degli eventi osservati la collisione è già avvenuta da circa 150 milioni di anni.
L 'emissione dei raggi X, che indica altissime temperature, è colorata in rosso. Appare invece colorata in blu la massa che, per qualche ragione, non emette su nessuna frequenza dello spettro delle onde elettromagnetiche e che per questo viene chiamata materia oscura.
Dopo la collisione, il gas dell'ammasso viene rallentato dallo stesso attrito che lo ha portato a riscaldarsi. Si osserva infatti una chiara divisione dei due ammassi a causa della reciproca resistenza incontrata dagli atomi delle due nubi di gas, mentre la materia oscura di ognuno dei due ammassi in collisione si è compenetrata nella materia oscura dell'altro, comportandosi cioè in modo del tutto diverso da quello della materia che siamo abituati a osservare, in cielo e in terra.
Ipotizzata fin dagli anni '30 dall'astronomo svizzero Fritz Zwicky (1898-1974) per fare tornare i conti sulla massa delle galassie dell'ammasso della Chioma, dagli anni 80 quello della materia oscura è diventata uno dei più importanti problemi irrisolti dell'astrofisica contemporanea.
La tecnica
Lensing gravitazionale su fotografia astronomica in multifrequenza
L'immagine principale risulta dalla sovrapposizione di diverse immagini astronomiche.
Sullo sfondo è rappresentato il cielo osservato sulle frequenze della luce visibile dallo Hubble Space Telescope.
Le altre due immagini sovrapposte (visibili anche separatamente come immagini correlate alla scheda) mostrano la distribuzione dell'emissione della radiazione X e quella della materia oscura (colorata in blu).
I dati sulle bande degli X sono stati raccolti da 140 ore di osservazione effettuata nell'agosto 2004 con il sensore ACIS (Advanced CCD Imaging Spectrometer) a bordo del Chandra X-ray Observatory, un telescopio spaziale della NASA che registra la radiazione X emessa dai corpi celesti più caldi, radiazione che risulta invisibile dagli osservatori terrestri, in quanto è quasi interamente schermata dalla nostra atmosfera.
Per disegnare la mappa della distribuzione della materia oscura è stata invece utilizzata una tecnica indiretta basata sul fenomeno delle lenti gravitazionali e perciò chiamata lensing gravitazionale. Questa tecnica misura la distorsione operata sulle immagini degli oggetti celesti che rimangono sullo sfondo di ammassi di galassie (o di altre strutture di interesse cosmologico). Secondo la teoria della relatività generale, la distorsione dell'immagine delle galassie più lontane è causata dalla deflessione gravitazionale prodotta dagli ammassi di galassie in primo piano. Dall'analisi geometrica delle deformazioni si può quindi risalire alla misura della massa che le ha prodotte, indipendentemente dalla luce emessa dalle stelle e dalle nubi di gas delle galassie.
La deflessione produce infatti degli archi ellittici, stirando l'immagine delle galassie più lontane in una direzione preferenzialmente perpendicolare a quella del centro di massa dell'ammasso. Dalla misura di questa deflessione in un gran numero di galassie visibili sullo sfondo dell'immagine, gli astrofisici possono quindi operare una ricostruzione statistica della distribuzione della massa degli ammassi in primo piano.
Cos'e' controluce
Controluce è una raccolta di immagini scientifiche provenienti dai laboratori di ricerca.
La scienza procede per modelli e anche per immagini. L'osservazione dei fenomeni, gli esperimenti di laboratorio, l'intuizione matematica, le simulazioni al computer utilizzano in molti casi la sintesi e la capacità evocativa di un'immagine. Sopratutto, le immagini sono un irrinunciablile ingrediente della comunicazione della scienza, sia interna che esterna a una certa disciplina.
Le immagini di Controluce vengono scelte e descritte da Ulisse con un lavoro di confronto e di dialogo con gli scienziati che le hanno prodotte. Si tratta di immagini che nascono direttamente dall'attività di ricerca, ma che hanno un alto potenziale comunicativo anche per un pubblico più ampio.
